Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Hitze unseren Körper von innen heraus schmelzen kann

30.01.2014
In seinem Roman Fahrenheit 451 spricht Ray Bradbury von einer Temperatur, bei der Papier sich selbst entzündet. Die Australian Open haben kürzlich gezeigt, dass Tennisspieler ab einer bestimmten Temperatur beginnen, über Snoopy zu halluzinieren.

Für viele war bis zu der Woche, in der von Hitze geplagte Tennisspieler in Ohnmacht fielen, sich übergeben mussten und sogar Snoopy auf dem Tennisplatz gesehen haben, unbekannt, dass es ein Verfahren zur Ermittlung der Wärmebelastung gibt und bei den meisten internationalen Sportveranstaltungen festgelegt ist, wann Sportler nicht mehr spielen dürfen.

Die Methode wurde ursprünglich vom US Militär in den 1950er Jahren entwickelt, um das Hitzebelastungsniveau zu definieren, die Aktivität einzuschränken und vorgeschriebene Ruhepausen sowie den Wasserbedarf der Soldaten zu überwachen. Der als „Summenklimamaß“ bekannte WBGT-Index (Wet Bulb Globe Temperature) berücksichtigt Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung. Zusammengenommen lassen sich aus den Faktoren die Witterungsbedingungen ablesen.

Der WBGT-Index ermittelt eine angepasste Temperatur, die nie so hoch ist wie die Lufttemperatur. Aber auch wenn der WBGT-Index wie eine niedrigere Temperatur aussieht, sind ein paar Grad Unterschied entscheidend dafür, wie unser Körper arbeitet.

Kurz gesagt, wenn die Körperkerntemperatur zu stark ansteigt, hören die Organe auf zu arbeiten – und ein solcher Hitzeschock kann tödlich sein.

Damit unser Körper richtig arbeiten kann, nehmen wir Nahrung zu uns. Die Kalorien geben unserem Körper die Energie, die er braucht, damit Muskeln, Organe und das Nervensystem korrekt arbeiten können. Die biochemischen Reaktionen, die die Kalorien der Nahrung in Energie umwandeln, produzieren Wärme.

Wenn es draußen kühl ist, hält das unseren Körper bei einer Kerntemperatur von ca. 37 °C warm. Sobald die Außentemperatur ansteigt, müssen wir diese Wärme jedoch aus unserem Körper loswerden, und das geschieht, indem sie durch die Haut abgeführt wird.

Deshalb wird uns heiß, wir schwitzen, ziehen unsere Kleidung aus, stellen uns neben einen Ventilator, in den Schatten, bewegen uns weniger und trinken Wasser – alles sehr gute Methoden, um die Wärme durch unsere Haut aus unserem Körper zu bekommen.

Wenn jedoch der Temperaturunterschied zwischen unserem Körper und der Umwelt abnimmt, zum Beispiel durch einen Anstieg der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, wird es für den Körper immer schwerer, seine Wärme schnell genug loszuwerden. Und es ist eine oft verkannte Tatsache, dass unsere lebenswichtigen Organe genau wie Papier einen äquivalenten Punkt der Selbstverbrennung haben, also eine Temperatur, bei der sie aufhören zu arbeiten.

Sobald die Körpertemperatur 40°C erreicht, kommt es zum Organversagen, und wenn nicht unmittelbar kühlere Bedingungen herbeigeführt werden, sterben wir.

Wie heiß muss es also draußen sein, damit unsere Körpertemperatur ein tödliches Level erreicht?

Allgemein wird angenommen, dass die Haut weniger als 35°C warm sein muss, damit der Körper die Wärme, die er produziert, effektiv ausstoßen kann. Dies ist abhängig von einer Reihe von Faktoren, die durch den WBGT-Index gemessen werden.

Dies bedeutet, dass der WBGT-Index deutlich unter 35°C liegen muss, was glücklicherweise für den Großteil der bevölkerten Gebiete auf der Erde der Fall ist.

Verkompliziert werden die extremen Hitzebedingungen tagsüber durch einen längerfristigen Faktor. Wenn die hohe Temperatur nachts nicht sinkt, und es zu einer Reihe von heißen Tagen und Nächten kommt – einer sogenannten Hitzewelle – sterben Menschen.

Genau das ist während einiger Hitzewellen während des letzten Jahrzehnts in vielen Teilen der Welt passiert, unter anderem in Europa, Russland, und den Vereinigten Staaten. Oft kam es dabei zu Todesfällen, obwohl die Temperaturen nur als moderat oder mild angesehen wurden. Das hängt damit zusammen, dass die Menschen, die in diesen Gebieten leben, keine Möglichkeit hatten, sich an die extremen Witterungsbedingungen zu gewöhnen, entweder körperlich oder indem sie Vorsichtsmaßnahmen trafen wie etwa während der Mittagshitze drinnen zu bleiben.

Anfällige Personengruppen wie Kinder oder ältere Menschen sind durch Hitzewellen besonders gefährdet, weil ihre Körper sich nachts abkühlen müssen, um sich auf die Hitze des nächsten Tages einzustellen. Wenn die Temperatur nachts also nicht erheblich abnimmt, verstärken sich gesundheitliche Probleme besonders schnell.

Warum befasst sich eine Klimaforscherin mit einem augenscheinlichen Gesundheitsproblem?

Der in Kürze erscheinende Report über Klimafolgen und Anpassung des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC) wird sehr wahrscheinlich einen Anstieg extremer Wetterbedingungen für Australien und den Rest der Welt prognostizieren. Dies wird erwartungsgemäß wohl auch steigende Durchschnittstemperaturen in vielen Teilen der Welt sowie zunehmende Hitzewellen in Australien einschließen.

Was bedeutet das für uns heute? Die Voraussagen zum Klimawandel deuten darauf hin, dass in kürzester Zeit in vielen Teilen der Welt Bedingungen herrschen werden, unter denen Menschen nicht mehr leben können.

Diese Voraussagen zeigen, dass wir nicht nur die Treibhausgasemissionen verringern müssen, sondern uns auch darauf einstellen müssen, in einer extremeren Welt zu leben.

Dr Donna Green ist Dozentin am Forschungszentrum für Klimawandel und Forschungsleiterin des ARC Exzellenzzentrums für Klimasystemwissenschaft an der University of New South Wales.

Weitere Informationen:
Institut Ranke-Heinemann / Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund
Pressestelle
Friedrichstr. 9
10117 Berlin
Email: berlin@ranke-heinemann.de
Tel.: 030-20 96 29 593
oder
Media Office, UNSW Sydney NSW 2052 Australia
Email: media@unsw.edu.au
Tel: 0061 2 9385 2864
Das Institut Ranke-Heinemann / Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund ist das gemeinnützige Studierendensekretariat aller australischen und neuseeländischen Universitäten in Europa, zuständig für Wissens- und Forschungstransfer, Forschungsförderung sowie Studenten- und Wissenschaftleraustausch und für die Betreuung von Studierenden und Schülern, die ein Studium Down Under vorbereiten

Weitere Informationen:

http://www.ranke-heinemann.de
http://www.ranke-heinemann.at
http://www.ranke-heinemann.tv

Sabine Ranke-Heinemann | idw
Weitere Informationen:
http://www.ranke-heinemann.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Bei Notfällen wie Herzinfarkt und Schlaganfall immer den Notruf 112 wählen: Jede Minute zählt!
22.06.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

nachricht Tropenviren bald auch in Europa? Bayreuther Forscher untersuchen Folgen des Klimawandels
21.06.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt

22.06.2017 | Physik Astronomie

Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Spinflüssigkeiten – zurück zu den Anfängen

22.06.2017 | Physik Astronomie